天岳先进2023年年度董事会经营评述

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发布时间:2024-04-19 12:54

天岳先进2023年年度董事会经营评述内容如下:

  一、经营情况讨论与分析

  全球能源电气化、低碳化的发展趋势明确,2023年全球第三代半导体行业发展保持了强劲势头。碳化硅衬底材料作为第三代半导体行业基石,在电动汽车,光伏新能源、储能、充电桩等终端需求带动下,以及电动汽车800V高压平台的加速推进,进入战略机遇期。全球主要国家在碳化硅半导体领域继续加大战略布局。

  2023年,国际市场对高品质导电型碳化硅衬底的需求旺盛,而终端应用端跨过导入期,在新能源汽车行业规模化应用,并向其他各领域应用渗透拓展。第三代半导体产业进展超预期,全球头部企业在衬底材料、晶圆制造环节等产业链关键环节正加快加大布局。

  公司是国内技术最全面、国际化程度最高的碳化硅衬底厂商之一,自成立以来坚持在产业链关键环节,深耕技术突破,建立领先竞争优势。

  2023年公司继续专注于长远发展战略目标的实现,加快提高产能,加强与国内外头部客户长期战略合作,加大前瞻性技术布局和人才培养,致力于成为国际著名的半导体材料公司。

  (一)公司经营情况

  公司围绕公司长远发展战略目标,本年度公司经营进展情况良好。

  1、立足全球市场,提升公司的产能产量布局。全年济南工厂的产能产量稳步推进。2023年公司加快上海临港(600848)工厂投产进度,上海工厂已于年中顺利开启产品交付。同时上海临港工厂实现了快速的产能产量爬坡,原计划临港工厂2026年30万片导电型衬底的产能规划提前实现,公司将继续推进第二阶段产能提升规划。

  整体上,2023年度公司实现营业收入12.51亿元,较2022年增长199.90%。公司连续七季度保持的营收增长。本年第三四季度,公司转向季度盈利,全年净亏损缩窄。公司全年各季度衬底产品毛利率持续提升,一方面依靠公司长期布局核心关键技术获得积极效果,另一方面公司大规模稳定供应能力获得一线客户认可。

  2、在客户和市场方面,公司加强与国内外知名客户开展长期合作。截至目前,全球前十大功率半导体企业超过50%已成为公司客户,有助于共同推动碳化硅材料和器件的渗透应用。公司在产品稳定性、一致性上获得国际一线客户认可,在大规模应用过程中有助于为客户提供额外的价值。

  2023年公司与英飞凌、博世等下游电力电子、汽车电子领域的国际知名企业签署了新的长期合作协议。公司向英飞凌提供6英寸导电型衬底和晶棒,占英飞凌需求的两位数水平,同时公司还将助力英飞凌向8英寸产品转型。

  根据日本权威行业调研机构富士经济报告测算,2023年全球导电型碳化硅衬底材料市场占有率,天岳先进(SICC)跃居全球前三。公司及产品在国际市场具有较高的知名度。

  3、在产品方面,公司实现快速战略转型,车规级导电型碳化硅衬底产品实现行业领先。公司高品质6英寸导电型衬底产品向国际大厂客户大规模批量供应,推动公司本年度业绩增长。

  公司在8英寸导电型衬底产品布局上领先。公司8英寸导电型衬底产品质量和批量供应能力领先,推动头部客户积极向8英寸转型。公司将逐步根据下游市场客户情况,合理提升8英寸产品产能。

  (二)研发创新情况

  2023年,公司研发费用13,721.06万元,围绕前瞻性技术、大尺寸产品和关键核心等方面持续投入。

  碳化硅衬底属于高度技术密集型行业,具有较高的技术壁垒。公司在核心技术和产业化能力优势,保障了产品的大批量稳定交付。目前公司在衬底制备上处于国际第一梯队,引领行业发展,在大尺寸产品产业化、前瞻技术布局、高品质产品研发等方面依托于完全自主研发创新。

  公司研发与规模化生产形成良好的正循环积累。工程化试验数据为技术和良率的持续改进提供了关键支持。公司继续加强基础研究,在晶体生长的缺陷控制等核心技术领域展开密集的试验,不断突破技术瓶颈,提高产品品质。公司业内首创使用液相法制备出了低缺陷的8英寸晶体,突破了碳化硅单晶高质量生长界面控制和缺陷控制难题。

  截至2023年末,公司及下属子公司累计获得发明专利授权172项,实用新型专利授权317项,其中境外发明专利授权13项。根据Yoe旗下的知识产权调查公司数据,公司在碳化硅衬底专利领域,位列全球前五。

  公司董事长宗艳民在2023年第十二届中国知识产权年会大会发表主旨演讲表示,公司将坚持创新引领发展的理念,重视专利布局,持续提升技术竞争力。

  截至报告期末,公司研发人员中硕士、博士合计59人,占研发人员总数的47.58%。公司享受国务院特殊津贴专家两人。

  (三)年度成果和荣誉

  2023年,公司上海临港工厂顺利实现产品交付,开启了公司发展新的篇章。上海临港工厂将是公司导电型产品的主要生产基地。上海工厂具有模块化高标准设计,率先打造碳化硅衬底领域智慧工厂,通过AI和数字化技术持续优化工艺,为产能提升打下重要基础。

  2023年,公司评选为国家市场监督管理总局、工业和信息化部公布的“2023年度智能制造标准应用试点项目”,其中天岳先进是唯一一家半导体材料生产企业。

  2023年,公司获得由中国工业经济联合会在相关部委和四十多个地方发改委、工信、国资、生态环境部门组织评选的“中国工业碳达峰领跑者企业”荣誉称号。

  2023年,公司新设立“长三角国家技术创新中心-天岳半导体联合创新中心”,与公司已经设立的“碳化硅半导体材料研发技术国家地方联合工程研究中心”、“国家博士后科研工作站”、“山东省碳化硅材料重点实验室”等创新平台,持续推动碳化硅技术的产业化进程。

  公司被国际权威指数机构MSCI公司纳入“MSCI中国A股在岸指数”的成分股名单,公司已经成为科创50等重要指数成分股。

  2023年是公司发展的重要战略窗口期,天岳先进始终围绕技术、产能、客户、市场构建长远发展的核心竞争力。经过多年发展,公司技术优势显著,临港工厂的顺利投产有利保障了客户订单的稳定交付。上海临港工厂第二阶段产能提升规划也已启动,公司将持续提升高品质导电型碳化硅衬底产品的产能产量,服务全球知名客户。

  碳化硅技术在终端应用的渗透推动市场需求的持续增长,公司将坚持追求卓越的产品品质,始终为客户创造更大的价值。

  未来,天岳先进将以“先进品质持续”的经营理念,以宽禁带半导体技术和市场发展为导向,立足国际能源变革和数字化低碳化发展大趋势,巩固和提升公司在行业中的领先地位,致力于成为国际著名的半导体材料公司。

  

  二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明

  (一)主要业务、主要产品或服务情况

  1、主要业务

  公司是一家国内领先的宽禁带半导体材料生产商,目前主要从事碳化硅半导体材料的研发、生产和销售,产品可广泛应用于微波电子、电力电子等领域。宽禁带半导体材料在5G通信、新能源汽车、储能等领域具有明确且可观的市场前景,是半导体产业重要的发展方向。

  公司已经实现8英寸导电型衬底、6英寸导电型衬底、6英寸半绝缘型衬底、4英寸半绝缘衬底等产品的批量供应,主要客户包括国内外电力电子器件、5G通信、汽车电子等领域知名客户。

  公司积极优化产能布局。目前已形成山东济南、济宁碳化硅半导体材料生产基地。上海临港智慧工厂已于2023年5月实现产品交付,是公司导电型碳化硅衬底主要生产基地。公司同时在日本设立研发及销售中心,积极开拓海外市场。公司高品质导电型碳化硅衬底产品加速“出海”,获得英飞凌、博世等下游电力电子、汽车电子领域的国际知名企业合作。

  公司设有碳化硅半导体材料研发技术国家地方联合工程研究中心、国家级博士后科研工作站、山东省碳化硅材料重点实验室等国家和省级研发平台,拥有一批高素质的研发人员,承担了一系列国家和省部级研发和产业化项目。公司子公司上海天岳与长三角国家技术创新中心、上海长三角技术创新研究院共建了“长三角国家技术创新中心-天岳半导体联合创新中心”,共同推动碳化硅半导体领域关键核心技术攻关,助力长三角一体化高质量快速发展,用科技创新发展新质生产力。

  截至报告期末,公司及下属子公司累计获得发明专利授权172项,实用新型专利授权317项,其中境外发明专利授权13项,是国家知识产权示范企业;自设立以来,公司获得了国家制造业单项冠军等多项国家级和省级荣誉,并于2019年获得了“国家科学技术进步一等奖”。

  公司将始终以客户为中心,不断加大研发投入、强化自主创新、加快产品迭代、提升产品质量、增加产能、扩大市场份额,致力于成为国际著名的半导体材料公司。

  2、主要产品及服务情况

  公司生产的碳化硅衬底是一种由碳和硅两种元素组成的化合物半导体单晶材料,具备禁带宽度大、热导率高、临界击穿场强高、电子饱和漂移速率高等特点,可有效突破传统硅基半导体器件及其材料的物理极限,开发出更适应高压、高温、高功率、高频等条件的新一代半导体器件。全球宽禁带半导体材料及器件正处于快速发展期,产品广泛应用于5G通信、轨道交通、新能源汽车及充电桩、新能源、储能、大数据中心、工控等下游领域,应用领域非常广泛。

  在“碳达峰、碳中和”的大背景下,绿色电力、储能、电动汽车等新能源行业迅猛发展,电气化和能源的高效利用推动碳化硅半导体行业快速发展。

  (二)主要经营模式

  公司自成立以来,始终坚持自主研发创新,通过技术驱动,持续提升产品品质,推动碳化硅半导体材料的拓展应用。公司通过自建工厂,持续提升产能产量,扩大经营规模。

  1、研发模式

  公司研发工作由研发中心主导,实行层级管理的项目制运作,具体流程如下:

  (1)需求提交与论证

  公司结合日常工作、外部合同、政府项目、市场调研及调研结果分析或者收集的客户需求,并进行清晰准确的描述后提交需求申请。

  (2)项目立项

  研发中心选定项目负责人及项目组成员。项目负责人编写《项目立项报告》,内容包括项目名称、项目启动背景、可行性分析、项目目标、项目财务预算等。

  (3)项目执行

  项目组根据项目需求编写研发设计方案,细化实验方案和实验计划等,并根据设计方案完成实验验证。项目组根据实验结果编写各类研发文件,由专人保管,并安排专人进行项目全过程管理,及时跟进检查各进度节点的完成情况,确保项目按照计划顺利开展。

  (4)项目验收

  项目负责人结合项目计划与交付完成情况,判断所有项目目标完成,发起项目验收申请,编制《项目验收报告》并交至研发中心审核。项目验收后,研发中心评估研发成果,采取多种手段保护知识产权。

  2、采购模式

  公司采购以“安全、品质”为导向建立了采购相关制度、管理流程及业务规范,在保证产品品质的前提下,有效保证了供应链的稳定及持续供应。总体上,公司采取“以产定购、战略备货”相结合的采购模式,采购种类包括长晶所需物料、加工所需耗材、生产及检测设备、备品备件等。

  3、生产模式

  公司实行以订单生产(MakeToOrder)为主的生产模式。在生产环节,公司采用信息化系统,制定了完善的生产过程控制程序,建立了一套快速有效处理客户订单的流程,销售部门依据客户订单生成ERP系统内部销售订单,订单经销售、技术、质量、生产计划部门评审后,下达生产工单给生产部门,生产部门依据生产工单领料并进行生产。质量部进行全过程品质控制,达到“不接收、不制造、不流出”不良品的目的。公司生产模式有利于满足不同客户的需求,有利于提升订单按时交付率、产品品质一致性和客户满意度,并有助于控制库存水平及提高资金利用效率。

  4、营销及销售模式

  公司主要采取直销的销售模式。公司营销中心主要负责对接客户,为客户提供技术支持和服务,并承担行业趋势研究、市场调研及公司产品推广等营销工作。

  (三)所处行业情况

  1.行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛

  根据国家统计局《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),公司所处行业为第39大类“计算机、通信和其他电子设备制造业”之第398中类“电子元件及电子专用材料制造”。根据国家统计局发布的《战略性新兴产业分类(2018)》分类,公司的产品属于“1.2.3高储能和关键电子材料制造”和“3.4.3.1半导体晶体制造”,是国家重点鼓励、扶持的战略性新兴产业。

  公司所属的半导体材料行业,属于半导体芯片制造、封测的支撑性行业。常见的半导体材料包括硅(Si)、锗(Ge)等元素半导体及砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等化合物半导体材料。第三代半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料,与前两代半导体材料相比,第三代半导体材料禁带宽度大,具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势,因此采用第三代半导体材料制备的半导体器件不仅能在更高的温度下稳定运行,适用于高电压、高频率场景,此外,还能以较少的电能消耗,获得更高的运行能力。

  宽禁带半导体产业保持高速发展。碳化硅材料本身优异的物理性能以及在下游应用领域的不断深入,并伴随着全球及国内在新能源汽车、新能源发电和储能等终端市场需求的快速增长,行业对碳化硅衬底需求呈现出持续旺盛的趋势。根据IHS数据,受新能源汽车行业庞大的需求驱动,以及光伏风电和充电桩等领域对于效率和功耗要求提升的影响,预计到2027年碳化硅功率器件的市场规模将超过100亿美元,2018-2027年的复合增速接近40%。

  日本权威行业调研机构富士经济报告指出,在电动汽车、电力设备以及能源领域驱动下,SiC功率器件市场需求整体坚挺,2030年SiC功率器件市场规模将达到近150亿美元,占到整体功率器件市场约24%,2035年则有望超过200亿美元,届时SiC器件市场规模将占到整体功率器件的40%以上。

  EVTank数据显示,2023年全球新能源汽车销量达到1465.3万辆,同比增长35.4%。展望未来,EVTank预计2024年全球新能源汽车销量将达到1830.0万辆,2030年全球新能源汽车销量将达到4700.0万辆。受益于汽车电气化的持续推进,汽车电子成为半导体领域逆势增长的代表。

  800V平台架构下SiC功率电子器件需求增长明显,越来越多的半导体器件大厂纷纷加快布局碳化硅产业链,包括英飞凌、博世、安森美、意法等全球知名tier1厂家均加大了在碳化硅产业链中的投资。据NE时代数据,我国新能源上险乘用车800V车型中碳化硅渗透率显著提升,2023年6-11月800V车型中碳化硅车型占比分别为15%/18%/29%/35%/39%/45%,渗透率持续提升。

  除汽车应用外,光伏风电和储能成为第二大推动力。绿色低碳发展趋势影响,多国加速出台减碳政策,全球光伏行业受益于高景气度运行。根据中国光伏行业协会(CPIA)在《中国光伏产业发展路线图(2022-2023年)》中的预测,到2030年,全球新增光伏装机规模保守估计为超过400GW,乐观估计将超过500GW。根据全球风能理事会(GWEC)发布的《2023年全球风能报告》,预计未来五年(2023-2027年)将有680GW的新装机容量,这意味着到2027年每年新装机容量将达到136GW。根据彭博新能源财经最新发布的《全球能源存储展望》报告中显示,到2030年累计安装量将达到358GW,是2020年16.5GW的20倍以上。

  微波射频市场将继续保持稳步增长。综合Yoe及Trendforce数据,GAN微波射频器件未来几年将保持18%的增速,其中GAN-on-SIC器件占据了九成的市场份额。安防航天应用仍然是GAN微波射频器件市场发展的最重要驱动力量之一,GAN微波射频器件在无线宽带、射频能量等市场均呈现增长态势。

  碳化硅衬底生产是行业发展的关键环节,但衬底制备难度大,技术和资金壁垒高长期来看,国内外下游市场需求增长明确,以Wofspeed为代表的龙头企业纷纷加大资本开支,进行产能建设或技术迭代升级。国内主要碳化硅衬底厂商也在加速扩充产能。

  伴随着下游应用领域旺盛的需求,碳化硅市场产能持续稳定释放、上下游产业链的协同发展、碳化硅厂商的核心技术竞争力将成为全球宽禁带半导体行业未来发展的重点。

  2.公司所处的行业地位分析及其变化情况

  碳化硅半导体材料主要用于微波电子、电力电子等领域,处于宽禁带半导体产业链的前端,是前沿、基础的核心关键材料。

  公司自主攻克了碳化硅晶体生长、衬底加工等一系列国际难题,掌握碳化硅衬底材料产业化核心关键技术,获得国家科技进步一等奖,是国家工信部单项冠军示范企业和“专精特新”小巨人企业。

  同时,公司是全球大规模量产导电型碳化硅衬底和半绝缘型碳化硅衬底的科技型领军企业。继半绝缘型碳化硅衬底市占率连续4年位居全球前三以来,根据日本权威行业调研机构富士经济报告测算,2023年全球导电型碳化硅衬底材料市场占有率前三的公司有1家来自中国,天岳先进(SICC)超过高意(Coherent)跃居全球第二。公司导电型碳化硅衬底产量持续攀升,市场占有率逐步提高,国际竞争力持续提升。

  公司是我国最早从事碳化硅衬底制备的企业之一,十几年来始终专注于碳化硅衬底制备,公司在山东济南、上海临港拥有碳化硅衬底智慧化工厂。

  公司凭借产品质量、产能规模、稳定供应能力,受到国际市场关注,公司高品质碳化硅衬底产品获得了全球客户的广泛认可,产品加速“出海”。公司先后与全球电力电子、汽车电子知名企业英飞凌、博世签订了长期供应协议。同时,全球前十大功率半导体企业超过50%都是公司客户。公司与部分国际一线大厂签订了长期供应协议,且是部分国际一线大厂的主供货商。公司与国际一线大厂的持续稳定合作,为公司未来可持续增长奠定了坚实的基础。

  另一方面,公司在大尺寸及高品质产品方面取得了突破性进展。公司通过自主扩径实现高质量8英寸产品的制备,在产品性能持续提升和批量化制备等各方面具有领先优势,目前已实现批量化销售。公司将根据下游市场的进展情况,积极进行8英寸导电型产品的产能布局,引领产业和技术发展方向。

  碳化硅衬底材料是第三代半导体行业的基石。公司始终以行业领军企业为己任,为我国第三代半导体的发展奠定好基石,公司将继续与下游器件端一起努力,推动技术迭代,把碳化硅衬底做成质量最优,成本最低,共同推动碳化硅半导体行业发展。

  3.报告期内新技术、新产业(300832)、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势

  碳化硅器件成本降低的需求驱动着碳化硅衬底往更大的晶体尺寸、更优的衬底质量、更低的制备成本发展。在衬底制备过程中,需要持续提升晶体质量,多维度管理衬底品质,确保向客户持续供应高质量的衬底产品。

  总的来说,随着电动汽车、充电桩、新能源发电、储能等行业发展,半导体器件的性能也需要持续提升。一方面仍然会向8英寸碳化硅产品前进,另一方面6英寸碳化硅产品仍将在很长一段时间内继续发展。

  目前具备大规模量产能力和有效产能仍然是行业内主要关注的重点,由于碳化硅衬底材料制备难度大,扩产周期长,短期内行业对车规级等高品质衬底的需求和稳定供应能力仍比较关注。

  (四)核心技术与研发进展

  1.核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况

  公司已掌握涵盖了设备设计、热场设计、粉料合成、晶体生长、衬底加工等各类核心技术。具体情况如下:

  (1)碳化硅单晶生长设备、热场设计制造技术

  公司的碳化硅单晶生长设备采用真空系统结构和材料设计,可在保持极高真空度的同时保持极低的高温真空漏率,保证了高纯碳化硅粉料和碳化硅单晶生长腔室的纯度。此外,公司对设备自动化程度进行不断提升,与晶体生长控制软件系统结合,可以实现晶体生长前的上料、封炉自动化控制,并可实现晶体生长过程中的炉温、真空度、气体流量等全参数实时监控,保证了晶体生长过程的稳定性和可控性。

  碳化硅单晶生长热场是碳化硅单晶生长的核心,决定了单晶生长中温度的轴向和径向梯度、气相流场等关键反应条件。热场的配置核心是设置合理的轴向温度梯度和径向温度梯度,以保证热场内生长的晶体具有较小的原生内应力,同时具备合理可控的生长速率。公司的热场仿真模拟团队,利用专业碳化硅热场仿真软件进行热场设计,可针对不同类型、不同尺寸的碳化硅单晶进行精确的热场仿真、模拟和设计,从而满足不同尺寸、不同类型晶体的生长技术需求。

  (2)高纯碳化硅粉料制备技术

  碳化硅粉料是碳化硅单晶生长的原料。由于合成环境及使用物料吸附杂质的影响,合成的碳化硅粉料中不可避免地引入较多杂质,直接影响晶体的纯度和电学性能。公司研制了高真空度的粉料反应腔室,使用了高纯度的石墨材料,设计了特殊反应工艺,从而获得了极高纯度碳化硅粉料颗粒,将粉料中主要电活性杂质浓度控制在0.05ppm以下。此外,经过破碎筛分和自研的清洗工艺后,可以获得不同粒度的粉料,从而保障了高质量碳化硅晶体的制备。

  (3)精准杂质控制技术及电学性能控制技术

  半导体电学性能取决于半导体材料中杂质的类型和浓度。为实现半绝缘型碳化硅衬底高阻电学特性,需要将晶体中的杂质浓度控制在极低的水平;为实现导电型碳化硅衬底低阻电学特性,则需要向晶体中引入高浓度的氮元素。因此,碳化硅单晶电学性能的控制是基于精准的控制生长过程中进入到晶体中的杂质来实现的。

  公司基于自主研制的高真空度单晶生长腔室和高纯度碳化硅粉料,进一步开发了晶体生长过程中的原位提纯技术和晶体生长界面的C/Si组分控制技术,有效降低了晶体中的杂质浓度并实现了对点缺陷种类和浓度的控制,实现了半绝缘碳化硅衬底的高阻电学特性和导电型碳化硅衬底均匀稳定的低阻电学特性。

  (4)碳化硅单晶生长过程中的缺陷控制技术

  碳化硅中的缺陷包括微管、多型夹杂、位错等。微管是尺寸为几微米到数十微米的贯穿型缺陷,是器件的杀手型缺陷;碳化硅包含200多种晶型结构,其中多种晶型结构间的形成能接近,在高温生长过程中易产生晶型转化,从而导致多型夹杂;碳化硅单晶生长热场中存在的温度梯度导致的热应力、生长过程中的温度、组分等波动也容易引入位错等缺陷,从而影响后续外延和器件的质量和性能。

  公司通过设计晶体成核工艺,控制籽晶界面处的均匀有序成核,实现了单一4H晶型和低微管密度的晶体生长;通过热场结构和晶体生长腔室结构的设计,实现了高均匀性的晶体生长热场,有效降低了晶体生长内应力和位错等诱生缺陷,提高了晶体结晶质量;自主研发了晶体生长界面移位控制技术和生长界面C/Si组分调控技术,实现了晶体连续生长的质量稳定可控。

  (5)碳化硅单晶衬底超精密加工技术

  ①高面型质量的碳化硅晶棒多块切割技术

  单晶SiC材料的莫氏硬度为9.2,仅次于金刚石,而且脆性高,属于典型的硬脆材料。公司开发了多块拼接多线切割技术,解决了相邻碳化硅晶体之间切割质量差的难题,一批次可实现多块晶体的切割;设计了独有的碳化硅晶体切削液配方,大幅度降低了切割片的表面损伤;开发了一整套的多线切割工艺,每项参数均计算出最优的工艺曲线,提高了切割片的面型质量。

  ②高平整度、低粗糙度的全局磨抛技术

  由于碳化硅单晶材料的物理性质和化学性质均非常稳定,使用传统半导体的磨抛方式效率极低,且难以保证表面加工质量。

  公司通过多年研究,研发了一整套的碳化硅磨抛工艺,最终可以获得光滑且高度平坦的碳化硅抛光表面。例如,双端面研磨工艺中,公司自主设计了研磨液配方、研磨盘面和夹具模型、磨片修盘工艺;多级机械抛光工艺中,公司设计了金刚石磨料和多级抛光组合工艺;强氧化化学机械抛光(CMP)工艺中,公司开发了特有的强氧化性的抛光液配方。

  ③碳化硅衬底表面洗净技术

  CMP工艺后需要对碳化硅衬底进行最终清洗,去除表面微米级颗粒、沾污、金属离子等。公司自主研制了化学清洗液,开发了5步清洗工艺,可有效去除衬底表面的微小颗粒,在客户端达到了开盒即用的水平。

  2.报告期内获得的研发成果

  报告期内,新申请发明专利和实用新型专利共51项,其中发明专利39项,实用新型12项。

  截至报告期末,公司及下属子公司累计获得发明专利授权172项,实用新型专利授权317项,其中境外发明专利授权13项。

  3.研发投入情况表

  4.在研项目情况

  情况说明

  上述项目为公司截至报告期末的主要在研项目。

  5.研发人员情况

  6.其他说明

  

  三、报告期内核心竞争力分析

  (一)核心竞争力分析

  (1)研发与技术优势

  ①技术积累

  碳化硅衬底属于高度技术密集型行业,具有极高的技术壁垒。技术迭代更新需要长期持续开展大量创新性的工作,同时需要获取海量的技术数据积累,以完成各工艺环节的精准设计。公司自成立以来,专注于碳化硅单晶半导体的制备技术,经过十余年的技术发展,自主研发出2-8英寸半绝缘型及导电型碳化硅衬底制备技术,系统地掌握了碳化硅单晶设备的设计和制造技术、热场仿真设计技术、高纯度碳化硅粉料合成技术、不同尺寸碳化硅单晶生长的缺陷控制和电学性能控制技术、不同尺寸碳化硅衬底的切割、研磨、抛光和清洗等关键技术;较早在国内实现了半绝缘型碳化硅衬底的产业化,成为全球少数能批量供应高质量4英寸、6英寸半绝缘型碳化硅衬底的企业;公司自成立以来,同时布局导电型碳化硅衬底的研发和产业化;通过持续技术积累实现了6英寸导电型碳化硅衬底批量销售,并自主扩径已经完成高品质8英寸导电型碳化硅衬底制备。公司保持高强度的研发投入,继续在宽禁带半导体领域加强前沿技术储备。

  ②知识产权积累

  公司坚持自主研发创新,力争实现全流程知识产权覆盖,不断完善知识产权保护体系,构建完整的技术保护网。公司于2018年被评为国家知识产权优势企业,于2022年被评为国家知识产权示范企业。截至2023年12月末,公司及下属子公司拥有授权专利489项,其中发明专利授权172项,境外发明专利授权13项,专利技术覆盖了设备设计、热场设计、粉料合成、晶体生长、衬底加工、质量检测等每个技术环节,并建立了完整有效的知识产权保护机制。同时,公司高度尊重全球范围内的知识产权,持续通过专利分析导航来进行预警和完善专利布局。

  在商标注册方面,公司在多类别注册了“SICC”及“天岳”商标,并在海外多个国家或地区注册了“SICC”商标,对公司品牌进行保护。

  ③承担重大科研项目及获得奖励

  公司自建立以来,承担了多项国家及省部级重大科研项目,包括国家重点研发计划、山东省重点研发计划、山东省重大科技创新工程等国家及省部级项目20余项。公司于2019年获得国家科学技术进步一等奖、2020年获得山东省科学技术进步一等奖、2014年获得山东省技术发明一等奖、2017年获得济南市科技进步一等奖。此外,公司于2015年完成了4英寸半绝缘型碳化硅衬底的产品鉴定、2017年完成了6英寸导电型碳化硅衬底科技成果鉴定和产品鉴定,2023年公司宣布业内首创完成了8英寸导电型碳化硅衬底的液相法制备。目前公司衬底产品性能及核心指标达到国内领先、国际先进水平。

  ④技术科研平台

  公司设有碳化硅半导体材料研发技术国家地方联合工程研究中心、国家级博士后科研工作站等国家和省级研发平台、山东省碳化硅材料重点实验室。公司强大的科研实力,不仅促进了碳化硅产业的技术进步和结构调整,同时支撑了地方现代化经济体系建设,提升了区域经济的创新力和竞争力。公司子公司上海天岳与长三角国家技术创新中心、上海长三角技术创新研究院共建了“长三角国家技术创新中心-天岳半导体联合创新中心”,共同推动碳化硅半导体领域关键核心技术攻关、助力长三角一体化高质量快速发展,用科技创新发展新质生产力。

  (2)产能规模优势

  公司在生产方面具有先发优势与规模优势。作为国内较早从事碳化硅衬底业务的生产企业,公司具有丰富的技术储备和生产管理经验、较强的产品质量控制能力和领先的产能规模。随着公司上海临港工厂投产,公司高品质碳化硅半导体材料的产能产量将继续提高,进一步巩固领先的规模优势。

  (3)产品品质优势

  碳化硅衬底作为半导体器件的基础材料,需要经过外延、芯片制造、封装测试实现最终应用,整个工艺链条生产验证环节复杂、验证周期长。作为上游的关键衬底材料,下游客户一旦通过验证,一般不会轻易变更衬底材料的供应商。

  公司在国内较早实现了碳化硅衬底的批量供应,并且产品参数指标优异、性能不断提升,经过了下游企业的长期验证,产品品质得到了客户的高度认可。

  (4)客户资源优势

  公司作为国内较早从事碳化硅衬底业务的企业,公司产品已批量供应至国内外知名企业。公司是国际上少数几家能同时在导电型和半绝缘型碳化硅衬底产品领域均具有竞争力的企业。公司8英寸导电型产品、6英寸导电型产品、6英寸半绝缘产品、4英寸半绝缘产品实现批量供应,形成了较强的客户资源优势,确保了公司在行业内的领先地位。

  (5)人才优势

  碳化硅衬底技术开发和产业化生产需要大量专业的技术人才和管理人才。公司始终重视人才队伍的建设,通过自主培养和引进各类技术和管理人才,提高技术开发能力和生产能力。公司通过技术科研平台不断吸引业内优秀人才加入,公司研发团队成员主要由来自国内顶尖高校的优秀硕士、博士组成,承担并顺利完成了多项国家及省部级重大课题,同时完成了从产品开发到产业化转化的过程,在技术开发和规模化生产过程中积累了大量的实战经验,可以保证后续各项技术开发工作的顺利进行。

  (二)报告期内发生的导致公司核心竞争力受到严重影响的事件、影响分析及应对措施

  

  四、风险因素

  (一)尚未盈利的风险

  (二)业绩大幅下滑或亏损的风险

  2023年第三季度及第四季度实现了单季度盈利。2023年全年仍处于亏损,但相比于2022年亏损幅度已经实现大幅收窄,经营业绩呈现向好的趋势。公司所处的宽禁带半导体产业属于前沿新兴领域,前期投入大,研发支出高,未来如公司持续进行产能扩张,投资幅度持续加大,公司业绩仍存在亏损的风险。

  (三)核心竞争力风险

  1、技术迭代和研发投入不及预期的风险

  公司所处的半导体材料行业属于技术密集型行业,涉及热动力学、半导体物理、化学、计算机仿真模拟、机械、材料等多学科交叉知识的应用。宽禁带半导体产品具有研发周期长、研发难度高、研发投入大的特点。

  在半导体材料领域升级迭代的过程中,若公司产品技术研发创新无法持续满足市场对产品更新换代的需求或持续创新能力不足、无法跟进行业技术升级迭代,可能会受到其他具有竞争力的替代技术和产品的冲击,导致公司的技术和产品无法满足市场需求,从而影响公司业绩的持续增长。

  公司加强研发投入,布局前沿技术,若公司高强度研发投入不能转化为产业化经验或为持续的产品品质提升提供助力,或研发投入不足,将对公司持续发展产生不利影响。

  2、知识产权泄密及人才流失风险

  若公司相关核心技术内控制度不能得到有效执行,或者出现重大疏忽、舞弊等行为而导致公司核心技术泄露,公司的专利、专有技术或商业机密可能被盗用或不当使用,将对公司的核心竞争力产生负面影响。

  半导体材料行业对于专业人才尤其是研发人员的依赖程度较高,核心技术人才是公司生存和发展的重要基石,若公司核心技术人员流失或无法继续培养或招揽,将对公司的研发生产造成不利影响。

  (四)经营风险

  1、客户集中度高风险

  报告期内,公司主要产品为导电型和半绝缘型碳化硅衬底产品。碳化硅衬底产品主要用于新能源、新一代信息通信、微波射频等领域,相关领域下游龙头企业的集中度相对较高,且对衬底的需求较大。

  报告期内,公司前五大客户的销售额占2023年度销售总额的比例为51.16%,客户集中度较高。如果未来公司依赖上述客户不进行业务拓展,或新客户拓展不及预期,将对公司扩大经营产生不利影响。

  2、供应商集中度较高的风险

  报告期内,公司向前五大原材料最终供应商的采购金额占当年度采购总额的57.16%,集中度相对较高。若公司无法寻找合适的替代供应商,一旦主要供应商业务经营发生不利变化、产能受限或合作关系紧张,可能导致供应商不能足量及时出货,将对公司生产经营产生不利影响。

  3、产能产量提升不及预期风险

  公司正加大碳化硅半导体材料产能建设,以抓住下游电动汽车、储能等市场对碳化硅半导体材料需求快速增长的发展机遇,若公司产能产量提升跟不上市场需求的发展,无法完成订单交付,将对公司经营规模的扩大造成不利影响。

  4、碳化硅衬底成本高昂制约下游应用发展的风险

  相较于成熟的硅片制造工艺,碳化硅衬底短期内依然会面临制备难度大、成本高昂的挑战。例如,目前碳化硅功率器件的价格仍数倍于硅基器件,下游应用领域仍需平衡碳化硅器件的高价格与因碳化硅器件的优越性能带来的综合成本下降之间的关系。碳化硅衬底是产业链核心环节,若公司和产业内企业无法持续降低碳化硅衬底成本,可能导致导致整体行业发展不达预期,对公司的经营产生不利影响。

  (五)财务风险

  1、公司存在累计未弥补亏损的风险

  截至2023年12月31日,公司合并口径累计未分配利润为-29,757.88万元,公司最近一期末存在累计未弥补亏损。

  由于碳化硅材料的持续研发需要大量投入,若公司未来因持续投入,或继续进行股权激励等原因导致盈利能力下降或者亏损,则可能导致公司累计未弥补亏损持续为负,公司将无法进行利润分配,进而对投资者的投资收益造成一定程度不利影响。

  2、毛利率波动的风险

  报告期内受产品产能调整影响,公司2023年度综合毛利率为15.81%。公司综合毛利率受生产成本、产品售价、产品结构等因素影响。随着行业技术的发展和市场竞争的加剧,公司必须根据市场需求不断进行技术的迭代升级和创新。若公司未能正确判断下游需求变化,或公司技术实力停滞不前,或公司未能有效控制产品成本等,将可能导致公司毛利率出现波动甚至下降,进而对公司经营造成不利影响。

  3、存货跌价风险

  报告期末,公司存货账面价值为84,327.67万元,占期末流动资产的比例为30.08%。报告期内,公司上海临港工厂正式开始产品交付,产能产量持续释放,对主要原材料及辅料进行储备,导致报告期末存货金额较大,如果公司工艺技术进步导致储备的材料无法满足生产需求,将产生存货跌价损失,进而对公司经营业绩造成不利影响。

  同时,由于碳化硅衬底行业尚处于快速发展阶段,下游客户对衬底参数指标的要求可能随应用需求的变化而更新,若未来下游客户需求、市场竞争格局发生变化,或公司不能有效拓宽销售渠道、优化库存管理,公司未及时销售的产成品可能导致跌价损失,进而对公司经营业绩造成不利影响。

  4、研发费用较高的风险

  公司不断加大研发投入力度,报告期内,公司研发费用金额为13,721.06万元,占营业收入的比例为10.97%,金额及占比较高,且公司研发投入仍保持快速增长态势。公司持续加大大尺寸衬底等新产品、前瞻性技术等研发,研发投入能否形成研发成果具有一定不确定性,研发成果向经济效益的转化亦存在一定的滞后性,如公司短期内大规模的研发投入未能产生预期效益,可能对经营业绩带来不利影响。

  (六)行业风险

  1、国家产业政策变化风险

  国家出台了《“战略性先进电子材料”重点专项2020年度项目》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》等一系列政策对宽禁带半导体行业进行支持和鼓励。

  若国家降低对宽禁带半导体产业扶持力度,或者国家出台进一步的约束性产业政策或窗口指导等措施,或公司拟投资项目被纳入约束性产业政策监管调控范围,进而导致公司无法扩大生产规模,将对公司运营、持续盈利能力及成长性产生不利影响。

  2、行业竞争加剧风险

  由于宽禁带半导体材料优异的性能,其重要性日益凸显,国内外正加大对宽禁带半导体行业的投资,随着行业内参与者的增加,行业竞争加剧,若公司不能通过技术领先、市场领先等举措持续保持先发优势,将对公司未来的发展产生不利影响。

  (七)宏观环境风险

  1、政府补助和税收优惠政策变化的风险

  报告期内,公司计入其他收益的政府补助金额为5,043.46万元,占同期公司收入的比例为4.03%。若未来公司不能继续获得政府补助或获得的政府补助减少,将对公司业绩产生不利影响。

  公司还将面临宏观经济和行业波动、产业政策变化、市场竞争加剧等因素带来的经营风险。若未来宏观经济疲软、下游市场需求下滑、国家相关产业政策支持力度减弱、或国际先进企业和国内新进企业的双重竞争态势愈发激烈,都将对公司的生产经营产生不利影响。

  2、地缘政治风险

  目前国际形势日益复杂,地缘政治冲突频发,各国间贸易关系存在不确定性。截至报告期末,公司产品销售覆盖全球多个国家和地区,公司客户包括英飞凌、博世等全球知名电力电子、汽车电子知名企业。公司将持续对海外营销服务网络进行优化。若未来国际形势变化,不排除部分国家将出台条例以限制中国产品进口或使用中国产品,从而影响公司海外业务。

  (八)存托凭证相关风险

  (九)其他重大风险

  

  五、报告期内主要经营情况

  报告期内,公司实现营业总收入125,069.57万元,较上年同期增加199.90%;实现归属于母公司所有者的净利润-4,572.05万元,较上年同期亏损幅度收窄。

  报告期内,公司总资产69.11亿元,较上年同期增加18.08%;归属于母公司的所有者权益52.27亿元,较上年同期减少0.46%。

  

  六、公司关于公司未来发展的讨论与分析

  (一)行业格局和趋势

  1、衬底向大尺寸发展,6英寸导电型产品仍为主流,8英寸导电型产品起量

  衬底尺寸越大,单位面积上制造的芯片数量越多,单位芯片的成本随之降低。在未来一段时间内,6英寸导电型产品将作为主流尺寸,但基于成本和下游应用领域等因素考虑,8英寸导电型碳化硅产品将是碳化硅衬底行业的发展趋势。

  2、受制于碳化硅衬底材料技术和资金壁垒高的影响,国内外行业集中度较高,只有少数公司具备大批量供应产品的能力

  行业内国际龙头企业起步早,通过多年的市场积累,已处于行业领先地位。近年来,国内逐步对碳化硅衬底行业加大投资,正在逐年缩短与国际龙头企业的差距。

  公司设立于2010年,与国际龙头企业相比,起步较晚。自设立以来,公司通过加大研发投入进行技术创新、持续重视知识产权等一系列方式,通过十几年的发展,截至目前从产品质量、尺寸已和国际最先进水平持平,目前已成为国内技术最先进和规模最大的碳化硅衬底产品生产企业之一。

  根据日本权威行业调研机构富士经济公布的《2024年版新一代功率器件&相关市场现状和展望》报告,2023年全球导电型碳化硅衬底材料市场占有率前三的公司有1家来自中国,天岳先进(SICC)超过高意(Coherent)跃居全球第二。公司将通过加大产能,继续提升市场占有率,缩小与国外企业的差距。

  3、下游应用加速,推动产业快速发展

  2023年,国际宽禁带半导体产业增长超预期,汽车半导体是各企业业绩增长最大推动力,新能源、储能、工控等是重要增长领域。整个产业基本跨过导入期,进入高速成长期。行业内领先企业通过产能绑定、战略合作、整合并购等举动,行业供应链结构基本形成,全球竞争格局逐步确立,先发企业的优势进一步稳固。

  (二)公司发展战略

  公司致力于成为国际著名的半导体材料公司。全球碳化硅半导体产业市场增长趋势明确,公司为满足不断增长的市场需求和国家新质生产力建设的需要,积极参与国际竞争,制定了清晰的发展战略:

  首先,做好技术提升,公司将持续加大科研投入及人才培养力度,持续推动核心关键技术创新升级,持续提升产品品质,继续引领行业和技术发展前沿。

  其次,通过增加投资、建设智慧工厂的方式稳步扩大有效产能,继续加强与行业内各环节头部大厂的合作,推动宽禁带半导体材料和技术的渗透应用。

  此外,持续增加市场占有率。一方面以技术进步降低产品成本,另一方面始终专注于提供高品质产品,继续保持在车规级产品、8英寸大尺寸产品等方面的领先优势。

  最后,公司做好管理提升,不断完善和优化公司的组织管理体系,为公司科学高效的运营管理提供有力保障;建设适应公司业务规模快速发展相匹配的高效组织。

  (三)经营计划

  2024年天岳先进将继续以“成为国际著名的半导体材料公司”为战略目标,立足国际能源变革和数字化低碳化发展大趋势,始终秉持“先进品质持续”的经营理念,引领行业和技术发展,以高品质产品为客户创造更大的价值。

  2024年,公司将继续围绕以下重点工作,推动天岳先进高质量发展,提升公司长期投资价值。

  1、继续提升导电型碳化硅衬底产能产量和国际市场占有率

  2024年度,公司将持续推进上海工厂产能产量爬坡,继续提高国际市场占有率,巩固和提升公司的行业地位,为公司长期业绩增长奠定基础。

  2、加强合作共赢,积极开拓市场

  公司将继续加强与产业链下游龙头客户的长期战略合作,持续拓展国内外不同类型客户,扩大公司的业务规模。公司将继续通过合作共赢,与客户共同抓住碳化硅行业增长的发展机遇。

  3、加大技术研发和前沿技术布局

  公司持续加大研发力度,在晶体生长和缺陷控制等核心技术领域展开密集的试验,不断突破技术瓶颈,提高产品良率,持续降低制备成本。

  在技术研发管理方面,公司将不断完善研发激励机制,激发技术研发人员的创新活力。同时,公司秉承碳化硅材料自主可控为核心战略目标,进一步积极承接各类重大科研项目。

  公司将继续依托已经建立的国家地方联合创新平台,为技术突破和产品创新提供重要的基础和保障。

  公司建立和推动先进研究院等企业内部创新平台建设,加快前沿技术的产业化应用。

  4、持续建设人才队伍

  公司将继续根据研发、生产的重点布局方向,稳步实施专业人才培养计划,完善生产经营所需的人才梯队,持续开展人才激励计划,以良好的工作环境及企业文化氛围吸引人才、留住人才,保障公司未来的可持续发展。

  5、加强运营管理水平提升

  公司始终以技术创新推动产品成本降低。同时,随着公司济南工厂、上海工厂、日本研发中心等组织体系的发展壮大,公司将多项并举提升运营效率。

  6、完善上市公司合规体系,提质增效

  公司将持续提升合规意识,优化内部控制流程,完善治理架构,履行社会责任,推动上市公司合规高效运行。公司落实践行“提质增效重回报行动”,以良好的经营业绩、完善的治理架构,持续提升公司的长远投资价值和发展潜力。

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